JP2018134601A - Surface treatment apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ケース内で生成したプラズマを、圧縮気体とともにプラズマ流としてケースからワークに向かって噴出させるいわゆるプラズマトーチ方式の表面処理装置に関する。 The present invention relates to a so-called plasma torch type surface treatment apparatus that ejects plasma generated in a case as a plasma flow together with a compressed gas from the case toward a workpiece.
この種のものとして、特許文献1に記載された表面処理装置が従来から知られている。
この従来の表面処理装置は、一対の電極を設けたケースに圧縮気体である処理ガスを供給する供給源が接続される。そして、上記電極間で生成されたプラズマは、ケースに設けた噴出口から処理ガスとともに噴出され、ワークの処理対象面に吹き付けられる。
さらに、上記噴出口にほぼ隣接する位置に排気流路を設け、プラズマを発生させる過程で生成する窒素酸化物やオゾンを排気できるようにしている。
As this type, a surface treatment apparatus described in
In this conventional surface treatment apparatus, a supply source for supplying a treatment gas which is a compressed gas is connected to a case provided with a pair of electrodes. And the plasma produced | generated between the said electrodes is ejected with process gas from the jet nozzle provided in the case, and is sprayed on the process target surface of a workpiece | work.
Furthermore, an exhaust passage is provided at a position substantially adjacent to the jet port so that nitrogen oxides and ozone generated in the process of generating plasma can be exhausted.
上記のようにした従来の表面処理装置では、プラズマ流を噴出する噴出口に隣接する位置に、プラズマを発生させる過程で生成される窒素酸化物やオゾンを排気する排気流路を設けているので、プラズマ流の広がりをほとんど期待できない。そのため、処理面積が大きくて、その端部が上記排気流路からはみ出すようなときには、処理面積の端部まで表面処理ができないという問題があった。 In the conventional surface treatment apparatus as described above, an exhaust passage for exhausting nitrogen oxide and ozone generated in the process of generating plasma is provided at a position adjacent to the jet outlet for jetting the plasma flow. I can hardly expect the spread of plasma flow. For this reason, when the processing area is large and the end of the processing area protrudes from the exhaust flow path, there is a problem that the surface treatment cannot be performed up to the end of the processing area.
また、処理面積がプラズマ流の噴出口周りに限定されるので、処理対象面の面積が広いときには、上記噴出口側あるいは処理対象面側のいずれか一方を移動させなければ、処理対象面のすべてを改質処理できないという問題もあった。 In addition, since the processing area is limited to the periphery of the plasma flow jet port, when the area of the processing target surface is large, all of the processing target surfaces must be moved unless either the jet port side or the processing target surface side is moved. There is also a problem that the reforming treatment cannot be performed.
一方、図8に示すように、ワークであるパイプWの内面1だけを改質処理する装置も従来から知られている。この従来の装置は、上記パイプWの開口側に、圧縮気体である処理ガスとともにプラズマを噴出させるノズル2を設け、このノズル2から噴出されたプラズマ流をパイプWの内面1に導く。このようにしてパイプW内に導かれたプラズマによって、上記内面1が改質処理される。
On the other hand, as shown in FIG. 8, an apparatus for reforming only the
ただし、この従来の装置では、パイプWの内面1のすべてを改質処理できない場合があったが、その理由は次の通りである。
すなわち、ノズル2から噴出されたプラズマ流の一部が、矢印Aで示すように、パイプWの開口周囲に跳ね返されてしまうので、その分、内面1に導かれるプラズマ量が少なくなる。
However, in this conventional apparatus, there is a case where all of the
That is, since a part of the plasma flow ejected from the
パイプWの内面1に導かれるプラズマ量が少なくなれば、プラズマ流の下流にいけばいくほどプラズマの活性度が低くなる。
そのために、パイプWが長いときには、図8に示した仮想線Xを境にして改質処理ができない領域ができてしまう。
If the amount of plasma guided to the
For this reason, when the pipe W is long, an area in which the reforming process cannot be performed with the virtual line X shown in FIG.
また、パイプWの長さが長いと、プラズマ流がパイプWの先端から終端にいたるまでに時間がかかってしまう。ところが、プラズマの活性度は時間とともに減衰するので、もし、プラズマ流が、パイプWの先端から終端にいたる過程で時間がかかり過ぎれば、プラズマ流の下流側におけるプラズマの活性度が低くなり、その分、上記仮想線Xを境にして改質処理ができない領域ができてしまう。 In addition, if the length of the pipe W is long, it takes time for the plasma flow to reach the end of the pipe W. However, since the plasma activity decays with time, if the plasma flow takes too much time in the process from the tip to the end of the pipe W, the plasma activity on the downstream side of the plasma flow becomes low, Thus, an area where the reforming process cannot be performed with the virtual line X as a boundary is formed.
そのために、パイプの長さが長いときには、内面1の改質処理に2工程を必要としていた。すなわち、先ず、パイプWの一方の開口をノズル2側に位置させてプラズマ流を内面1に誘導する。次に、パイプWをひっくり返して、その他方の開口をノズル2側に位置させてプラズマ流を内面1に誘導する。したがって、長いパイプWの内面1の改質処理の場合には、2工程を必要とするという問題があった。
Therefore, when the length of the pipe is long, two steps are required for the reforming process of the
一方、上記したようにノズル2から噴出されたプラズマ流の一部が、矢印Aで示すように、パイプWの開口周囲に跳ね返されるということは、その開口周囲も表面処理されてしまうことを意味する。もし、パイプWの内面だけを表面処理したいとき、その内面以外の箇所を表面処理してしまうと色々な不都合が発生してしまう。
On the other hand, when a part of the plasma flow ejected from the
この発明の目的は、プラズマ流の噴出口とワークの処理対象面とを相対移動させなくても、その処理対象面の全面を効率よく改質処理できる表面処理装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a surface treatment apparatus that can efficiently modify the entire surface of a processing target surface without relatively moving the plasma flow jet port and the processing target surface of the workpiece.
第1の発明は、ケースに設けられた噴出口から噴出されたプラズマ流をワークの処理対象面に沿って吸引するとともに、このプラズマ流を上記処理対象面の端部まで誘導する吸引力が備えられた吸引手段を設けている。 The first aspect of the invention includes a suction force for sucking a plasma flow ejected from a jet port provided in the case along the processing target surface of the workpiece and guiding the plasma flow to the end of the processing target surface. Provided suction means.
したがって、例えばワークがパイプで、その内面を処理対象面にしたときには、パイプの一方の開口を噴出口側に向け、他方の開口を吸引手段側に向ける。そして、吸引手段を作動させれば、その吸引力が大きいので、上記パイプの一方の開口周囲の外気もパイプ内に引き込まれる。このように外気を引き込む流れが、噴出口から噴出するプラズマ流に対して随伴流になるので、プラズマ流がパイプの開口周囲に当たることなく、そのほとんどがパイプ内に誘導される。 Therefore, for example, when the workpiece is a pipe and its inner surface is a processing target surface, one opening of the pipe is directed to the ejection port side, and the other opening is directed to the suction means side. If the suction means is operated, the suction force is large, so that the outside air around one opening of the pipe is also drawn into the pipe. Since the flow that draws outside air in this way becomes an accompanying flow with respect to the plasma flow ejected from the ejection port, most of the plasma flow is guided into the pipe without hitting the periphery of the opening of the pipe.
また、吸引手段には、噴出口から噴出されるプラズマ流を上記処理対象面の端部まで誘導する吸引力が備えられているので、例えば長いパイプでも、プラズマの活性度を維持したまま、全長にわたって改質処理をすることができる。 Further, since the suction means is provided with a suction force for guiding the plasma flow ejected from the ejection port to the end of the surface to be processed, for example, even with a long pipe, the entire length is maintained while maintaining the plasma activity. The reforming process can be performed over a wide range.
さらに、ワークがプレートの場合で、処理対象面がプレートの一方の面のときには、例えば、プレートの処理対象面にほぼ直交する側に噴出口を設け、処理対象面の端部側に吸引手段を設ける。
これによって、噴出口から噴出されたプラズマ流は処理対象面に衝突するとともに、その衝突位置から吸引手段の吸引力で方向転換して処理対象面の端部側に誘導され、最終的にプラズマ流が吸引手段に吸い込まれる。
Further, when the workpiece is a plate and the processing target surface is one surface of the plate, for example, a jet port is provided on the side substantially orthogonal to the processing target surface of the plate, and suction means is provided on the end side of the processing target surface. Provide.
As a result, the plasma flow ejected from the jet outlet collides with the surface to be processed, and is redirected from the collision position by the suction force of the suction means to be guided to the end side of the processing target surface. Is sucked into the suction means.
もし、ワークの処理対象面の面積が大きいときには、吸引手段で、処理対象面の縁を囲むようにすればよい。このようにすれば、噴出口から噴出されたプラズマ流は、処理対象面に衝突した後に、360度の範囲で拡散して、処理対象面の端部まで行き渡ることになる。 If the area of the workpiece surface to be processed is large, the suction means may surround the edge of the workpiece surface. In this way, the plasma flow ejected from the ejection port diffuses in the range of 360 degrees after colliding with the processing target surface and reaches the end of the processing target surface.
第2の発明は、上記ワークを上記噴出口に対向させるための、ロボット等のワーク保持手段の移動可能領域が確保されているので、ロボット等を用いて、当該ワークを自動的にセッティングすることができる。 In the second aspect of the invention, since the movable area of the work holding means such as a robot is secured to make the work face the jet port, the work is automatically set using the robot or the like. Can do.
第3の発明は、噴出口から噴出されたプラズマ流を、ワークの処理対象面に沿う方向に導くガイドが設けられている。したがって、ガイドと吸引手段の吸引力とが相まって、プラズマ流を処理対象面の端部まで導き、その処理対象面を確実に表面処理できる。
しかも、吸引手段の吸引口が処理対象面の端部に対応しているので、処理対象面のみを表面処理することができ、不必要な部分まで表面処理することがない。
In the third invention, a guide for guiding the plasma flow ejected from the ejection port in a direction along the surface to be processed of the workpiece is provided. Therefore, the guide and the suction force of the suction means combine to guide the plasma flow to the end of the surface to be processed, and the surface to be processed can be reliably surface treated.
In addition, since the suction port of the suction means corresponds to the end of the processing target surface, only the processing target surface can be surface-treated, and the surface treatment is not performed up to unnecessary portions.
第4の発明は、処理対象面が筒の内面もしくは一対のプレートの対向面であって、上記筒の内面もしくは上記プレートの対向面を、処理対象面に沿った上記ガイドとして機能させたので、特別にガイドを設けることなく、噴出口から噴出されたプラズマ流を吸引手段に誘導することができる。 In the fourth invention, the processing target surface is the inner surface of the cylinder or the opposing surfaces of the pair of plates, and the inner surface of the cylinder or the opposing surface of the plate functions as the guide along the processing target surface. The plasma flow ejected from the ejection port can be guided to the suction means without providing a special guide.
第5の発明は、上記ワークに小径部と大径部とが設けられ、その小径部の内面が上記処理対象面であって、大径部が吸引手段に連通されている。
このように小径部と大径部とを備えたワークとして、例えば、注射器のシリンダ等が考えられる。注射器のシリンダは、針を連結する部分が小径部となり、液体を収容する部分が大径部になる。
そして、注射器の小径部の直径はかなり小さいので、小径部の外側からプラズマ流を吹き付けても、プラズマが小径部に入っていかないが、この発明のように、大径部側から吸引すれば、上記小径部の内面にもプラズマ流が流入する。
In a fifth aspect of the present invention, the workpiece is provided with a small diameter portion and a large diameter portion, the inner surface of the small diameter portion is the surface to be treated, and the large diameter portion is communicated with the suction means.
For example, a cylinder of a syringe is conceivable as the workpiece having the small diameter portion and the large diameter portion. As for the cylinder of a syringe, the part which connects a needle | hook becomes a small diameter part, and the part which accommodates a liquid becomes a large diameter part.
And, since the diameter of the small diameter part of the syringe is quite small, even if the plasma flow is blown from the outside of the small diameter part, the plasma does not enter the small diameter part, but like this invention, if sucked from the large diameter part side, A plasma flow also flows into the inner surface of the small diameter portion.
第6の発明は、搬送用治具が備えられ、この搬送用治具で上記大径部をふさぐ一方、上記搬送用治具には流通孔が形成され、この流通孔の一端を上記小径部に連通させ、他端を上記吸引手段に連通させている。
したがって、ワークを連続的に搬送させながら、小径部の内面を表面処理することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, a conveying jig is provided, and the conveying jig covers the large-diameter portion, while the conveying jig has a flow hole, and one end of the flowing hole is connected to the small-diameter portion. The other end communicates with the suction means.
Therefore, the inner surface of the small diameter portion can be surface-treated while the workpiece is continuously conveyed.
この発明によれば、プラズマ流を噴出させる噴出口とワークとを相対移動させなくても、ワークの処理対象面の全面を効率よく改質処理することができる。 According to the present invention, the entire surface of the workpiece surface to be processed can be efficiently reformed without the relative movement of the jet outlet for jetting the plasma flow and the workpiece.
図1に示した第1実施形態は、ケースCに図示していない一対の電極を設け、これら電極間でプラズマを生成するようにしている。そして、このケースCには、圧縮気体である処理ガスをケースCに供給する圧縮気体供給源Pを接続している。
さらに、上記ケースCには、ケースCに供給された処理ガスとともにプラズマを噴出する噴出口10を設けている。
In the first embodiment shown in FIG. 1, a pair of electrodes (not shown) are provided in the case C, and plasma is generated between these electrodes. The case C is connected to a compressed gas supply source P that supplies a processing gas, which is a compressed gas, to the case C.
Further, the case C is provided with an
なお、上記噴出口10は、ケースCに孔を直接開けてもよいし、ケースCとは別部品であるノズルを取り付けてもよい。要するに、ケースC内のプラズマ及び処理ガスを噴出する機能さえ備えていれば、その構成は問わない。
The
上記のようにした噴出口10には、噴出口10から噴出したプラズマ流の飛散を防止し、そのプラズマ流を目的の方向に導くガイド11を設けている。そして、このガイド11の周囲には、プラズマ流を、後で説明するワークWの処理対象面12に誘導する誘導片11aを設けている。
The
一方、噴出口10と対向間隔を保った位置に吸引手段Vを設けているが、この吸引手段Vは図示していないエアポンプあるいは電動ファン等を主要素にしてなる。また、この吸引手段Vには吸引口13を設け、噴出口10から噴出されたプラズマ流や、窒素酸化物、オゾン等を集束して吸引できるようにしている。
On the other hand, suction means V is provided at a position facing the
上記のようにしたガイド11と吸引口13との間に、パイプからなるワークWをセットするための空間を設けているが、この空間を、ワークWが横断できる大きさを有する移動可能領域Eとしている。したがって、図示していないロボット等のワーク保持手段にワークを保持させて、ワークWをセットすることができる。
A space for setting a workpiece W made of a pipe is provided between the
次に、パイプからなるワークWの内面である処理対象面12を改質処理する場合について説明する。
なお、ワークWが上記のようにパイプからなる場合には、少なくともパイプの全長に相当する移動可能領域Eを確保しておく。
Next, the case where the
In addition, when the workpiece | work W consists of a pipe as mentioned above, the movable area | region E equivalent to the full length of a pipe is ensured at least.
そして、図示していないロボット等のワーク保持手段をこの移動可能領域Eに導入して、ワークWの一方の開口12aを噴出口10側に向け、他方の開口12bを吸引手段V側に向けるとともに、ロボットを静止させる。
ワークWを上記の状態に保ったまま、噴出口10から処理ガスとともにプラズマを噴出させると同時に吸引手段Vを駆動して吸引力を発揮させる。
Then, a work holding means such as a robot (not shown) is introduced into the movable region E, and one
While maintaining the workpiece W in the above state, plasma is ejected from the
そして、吸引手段Vは、上記処理ガスを含んだプラズマ流を少なくとも一方の開口12aから他方の開口12bまで吸引する吸引力を有するので、噴出口10から噴出されたプラズマ流は、上記開口12a,12b間に行き渡る。なお、上記他方の開口12bがこの発明の処理対象面の端部nになる。
また、噴出口10の噴出力と、吸引手段Vの吸引力とが相まって、一方の開口12a側における処理ガスを含んだプラズマ流Fの流速を大きくできるで、一方の開口12aには外気も吸い込まれる。この外気がプラズマ流に対して随伴流Bとなるので、従来のようにプラズマが開口12aの周囲に当たったりしなくなる。
Since the suction means V has a suction force for sucking the plasma flow containing the processing gas from at least one
Further, the jet power of the
しかも、ガイド11には、プラズマ流をワークWの処理対象面12に誘導する誘導片11aを設けているので、この誘導片11aも機能してプラズマの飛散を防止できる。
また、吸引手段Vの吸引口13の開口径は、上記内面12の内径に等しいか、それよりもわずかに大きいのが理想的である。なぜなら、上記開口径が大きすぎると、吸引手段Vの吸引力が、外気を吸引するために消費され、プラズマ流に対する吸引力が弱くなるからである。
In addition, since the
The opening diameter of the
いずれにしても、噴出口10から噴出されたプラズマ流は、上記開口12a,12b間に行き渡るので、パイプの内面である処理対象面12の全面が改質処理される。
また、プラズマ生成過程で生成される窒素酸化物やオゾンも噴出口10から噴出されるが、それらは吸引手段Vで吸引される。ただし、窒素酸化物やオゾンは比重が大きいので、特に、吸引手段Vの吸引力を大きくしなくても、最終的には吸引口13側に沈んで吸引手段Vに吸引される。しかし、この実施形態では吸引手段Vの吸引力で窒素酸化物やオゾンを積極的に吸引するようにしている。
In any case, since the plasma flow ejected from the
Further, nitrogen oxides and ozone generated in the plasma generation process are also ejected from the
したがって、上記した第1実施形態は、噴出口10から噴出されたプラズマ流を処理対象面12に沿って吸引するとともに、このプラズマ流を一方の開口12aから他方の開口12bまで誘導する吸引力を備えた吸引手段Vを備えることによって、処理対象面12の全面を一度に改質処理すると同時に、窒素酸化物やオゾンを積極的に吸引する点に特徴を有する。
また、処理対象面12以外の不必要な部分まで、表面処理させないようにした点も特徴の1つである。言い換えると、処理対象面12に対するプラズマ流のコントロールが可能になった点が特徴となる。
Therefore, in the first embodiment described above, the plasma flow ejected from the
Another feature is that surface treatment is not performed on unnecessary portions other than the
なお、第1実施形態におけるワークWの処理対象面12は、プラズマ流を誘導するガイドとしても機能する。言い換えると、ワークWの処理対象面12をガイドとして機能させた点にも特徴を有する。
Note that the
図2に示した第2実施形態は、一対のプレートをワークW1,W2とするとともに、これらワークW1,W2を上記第1実施形態と同じ移動可能領域Eにおいて間隔を保って対向させ、その対向面を処理対象面14,15にした点が第1実施形態と異なり、それ以外は第1実施形態と同じである。 In the second embodiment shown in FIG. 2, the pair of plates are workpieces W1 and W2, and the workpieces W1 and W2 are opposed to each other while maintaining a gap in the same movable region E as in the first embodiment. The point which made the surface the process target surfaces 14 and 15 differs from 1st Embodiment, and other than that is the same as 1st Embodiment.
すなわち、この第2実施形態においても、一対の電極を備えたケースCに圧縮気体供給源Pを接続するとともに、ケースCに設けた噴出口10の周囲に、誘導片11aを備えたガイド11を設けている。また、上記噴出口10に対向する位置に、吸引口13を開口させた吸引手段Vを設けるとともに、噴出口10と吸引手段Vとの間に移動可能領域Eを設けている。
That is, also in the second embodiment, the compressed gas supply source P is connected to the case C provided with a pair of electrodes, and the
したがって、処理ガスを含むプラズマ流を、ワークW1,W2の対向間隔に供給して処理対象面14,15の全面を一度に改質処理するとともに、窒素酸化物やオゾンを同時に吸引できる。
なお、この第2実施形態においても、一対のワークWの処理対象面14,15をガイドとして機能させるとともに、上記処理対象面14,15の下端を、この発明の処理対象面の端部n1,n2としている。
Therefore, the plasma flow containing the processing gas is supplied to the facing interval between the workpieces W1 and W2 to reform the entire processing target surfaces 14 and 15 at the same time, and nitrogen oxides and ozone can be simultaneously sucked.
In the second embodiment, the processing target surfaces 14 and 15 of the pair of workpieces W function as a guide, and the lower ends of the processing target surfaces 14 and 15 are set to the end n1 of the processing target surface of the present invention. n2.
図3に示した第3実施形態は、処理対象面16の面積が大きなプレートをワークWとするとともに、ワークWの側面も処理対象面16とした場合の実施形態である。したがって、第3実施形態における処理対象面16の端部nは、ワークWの側面であって図3で示す下端に位置することになる。
そして、第3実施形態は、処理対象面16の平面の面積に合わせて、ガイド11と吸引口13の開口面積を対応させるようにしたもので、その他は第1,2実施形態と同じである。
The third embodiment shown in FIG. 3 is an embodiment in which a plate having a large area of the
In the third embodiment, the opening areas of the
すなわち、この第3実施形態においても、一対の電極を備えたケースCに圧縮気体供給源Pを接続するとともに、ケースCに設けた噴出口10の周囲に、誘導片11aを備えたガイド11を設けている。また、上記噴出口10と対向する側に、吸引口13を開口させた吸引手段Vを設けるとともに、噴出口10と吸引手段Vとの間に移動可能領域Eを設けている。
That is, also in the third embodiment, the compressed gas supply source P is connected to the case C having a pair of electrodes, and the
そして、上記ガイド11は、図示のようにワークWの処理対象面16との間に所定の間隔を保つとともに、処理対象面16の平面全部を覆っている。処理対象面16の平面全部を覆うガイド11の周囲には、プラズマ流を吸引口13に向かって誘導する誘導片11aを設けている。この誘導片11aは、ワークWの処理対象面16に対してわずかに外側に位置するとともに、その内径を吸引口13の内径とほとんど同じにしている。
The
したがって、吸引手段Vを駆動して吸引力を発揮させつつ、噴出口10から処理ガスとともにプラズマ流を噴出すると、このプラズマ流は、噴出口10からの噴出力と、吸引手段Vの吸引力の相乗効果によって、ガイド11とワークWの処理対象面16との対向間隔に案内されて処理対象面16上で四方に拡散しながら流れるとともに、その流れが誘導片11aに当たって吸引手段V方向に転換する。
Therefore, when the plasma flow is ejected from the
このように誘導片11aで方向転換されたプラズマ流は、吸引手段Vの吸引力に引っ張られて吸引口13に向かい、プラズマ生成過程で生成された窒素酸化物やオゾンとともに吸引手段Vに吸引される。
上記のことからも明らかなように、この第3実施形態では、ガイド11とワークWとの間を通るプラズマ流でワークWの処理対象面16が表面改質されるとともに、窒素酸化物やオゾンもプラズマ流にともなって吸引手段Vに吸引されることになる。
また、ワークWのうち、プラズマ流が流れない裏面は表面処理されることはない。
The plasma flow redirected by the
As is apparent from the above, in the third embodiment, the surface to be treated 16 of the workpiece W is surface-modified by the plasma flow passing between the
Further, the back surface of the workpiece W where the plasma flow does not flow is not subjected to surface treatment.
図4に示した第4実施形態は、ワークWをプレートにするとともに、その処理対象面16をワークWの一方の平面に限定した場合である。そして、ガイド11はワークWの上記処理対象面16と対向して所定の間隔を維持し、ガイド11と処理対象面16との間に形成される上記間隔をプラズマ流の誘導路としている。
The fourth embodiment shown in FIG. 4 is a case where the workpiece W is a plate and the
さらに、吸引手段Vの吸引口13は、ワークWの周囲と対向する部分を開口させるとともに、全体的にはドーナツ状にしたもので、上記誘導路からプラズマ流を直接吸引できるようにしている。
また、この第4実施形態では、ガイド11と対向する下方側が、この発明の保持手段の移動可能領域Eとなる。
Further, the
Moreover, in this 4th Embodiment, the downward side which opposes the
したがって、吸引口13の下方から図示していないロボット等のワーク保持手段を上昇させて、所定の位置でワークWをセットすることができる。
上記以外の構成は、第3実施形態と同じである。
すなわち、この第4実施形態においても、一対の電極を備えたケースCに圧縮気体供給源Pを接続するとともに、ケースCに設けた噴出口10の周囲に、上記誘導片11aを備えたガイド11を設けている。
Accordingly, the workpiece holding means such as a robot (not shown) can be lifted from below the
The configuration other than the above is the same as that of the third embodiment.
That is, also in the fourth embodiment, the compressed gas supply source P is connected to the case C provided with a pair of electrodes, and the
上記のようにした第4実施形態では、吸引手段Vを駆動して吸引力を発揮させつつ、噴出口10から処理ガスとともにプラズマ流を噴出すると、このプラズマ流は、噴出口10からの噴出力と、吸引手段Vの吸引力の相乗効果によって、ガイド11とワークWの処理対象面16との対向間隔に形成される誘導路に案内されて処理対象面16上で四方に拡散しながら流れるとともに、この誘導路から、吸引口13に直接吸引されることになる。
In the fourth embodiment as described above, when the plasma flow is ejected from the
このように誘導片11aで方向転換されたプラズマ流は、吸引手段Vの吸引力に引っ張られて吸引口13に向かい、プラズマ生成過程で生成された窒素酸化物やオゾンとともに吸引手段Vに吸引される。
そして、ガイド11とワークWとの間の誘導路を通るプラズマ流でワークWの処理対象面16が表面改質されるとともに、窒素酸化物やオゾンもプラズマ流にともなって吸引手段Vに吸引されることになる。なお、この第4実施形態においても、処理対象面16の外周縁が、この発明における処理対象面の端部nになる。
The plasma flow redirected by the
Then, the
図5に示した第5実施形態は、第4実施形態と同様に、ワークWをプレートにするとともに、その処理対象面19をワークWの一方の平面に限定した場合である。そして、ガイド11はワークWの上記処理対象面19のほぼ全面と対向して所定の間隔を維持し、ガイド11と処理対象面19との間に形成される上記間隔をプラズマ流の誘導路としている。
The fifth embodiment shown in FIG. 5 is a case where the workpiece W is a plate and the
さらに、吸引手段Vの吸引口13は、全体的には円形にするとともに、ワークWの処理対象面19の端部nと対向させたもので、上記誘導路に誘導されたプラズマ流を直接吸い上げるようにしたものである。
また、この第5実施形態では、ワークWの下方側が、この発明の保持手段の移動可能領域Eとなり、第4実施形態と同様にロボット等のワーク保持手段を用いてワークWを自動的にセットできる。
Furthermore, the
In the fifth embodiment, the lower side of the work W is the movable area E of the holding means of the present invention, and the work W is automatically set using the work holding means such as a robot as in the fourth embodiment. it can.
したがって、吸引手段Vを駆動して吸引力を発揮させつつ、噴出口10から処理ガスとともにプラズマ流を噴出すると、このプラズマ流は、噴出口10からの噴出力と、吸引手段Vの吸引力の相乗効果によって、ガイド11とワークWの処理対象面19との対向間隔形成された誘導路に案内されて、処理対象面19上で四方に拡散しながら流れるとともに、その流れが誘導片11aに当たって吸引口13の方向に転換して、プラズマ生成過程で生成された窒素酸化物やオゾンとともに吸引手段Vに吸引される。
Therefore, when the plasma flow is ejected from the
図6に示した第6実施形態は、ワークWが注射器のシリンダのように小径部20と大径部21とを備え、その小径部20の内面を処理対象面22としたものである。
そして、上記大径部21内には、棒状の搬送用治具23を挿入し、表面処理工程において、ワークWが搬送用治具23とともに搬送されるようにしている。
In the sixth embodiment shown in FIG. 6, the workpiece W includes a
A rod-shaped
上記のようにした搬送用治具23は、その軸中心に沿って流通孔24を形成し、この流通孔24の一端を小径部20内に接続させ、他端を各実施形態と同様の吸引口13に接続している。
The conveying
したがって、搬送用治具23とともにワークWを移動して、小径部20とケースCに設けた噴出口10とを対応させるとともに搬送用治具23の流通孔24を吸引口13に対応させて吸引手段Vを駆動すれば、噴出口10から噴出されたプラズマ流は、噴出口10からの噴出力と吸引手段Vの吸引力との相乗効果によって小径部20内に導かれ、処理対象面22が表面処理されることになる。
Accordingly, the workpiece W is moved together with the conveying
上記のように小径部20内の処理対象面22の表面処理が終了したら、搬送用治具23とともにワークWを次の工程に移動する。
なお、図6において、符号Pは圧縮気体供給源で、各実施形態と同様に圧縮気体である処理ガスをケースCに供給するためのものである。
When the surface treatment of the
In FIG. 6, reference numeral P denotes a compressed gas supply source for supplying a processing gas, which is a compressed gas, to the case C as in the embodiments.
図7に示した第7実施形態は、搬送用治具25を、第6実施形態と相違させたものである。すなわち、この第7実施形態の搬送用治具25はキャップ状にしたもので、その凹部25aに大径部21を嵌めて大径部21の開口をふさぐようにしている。そして、この搬送用治具25に形成した流通孔26を吸引口13に連通させている。
In the seventh embodiment shown in FIG. 7, the conveying
噴出口を固定しながら処理対象面を表面改質するプラズマトーチ方式の表面処理装置に適している。 It is suitable for a plasma torch type surface treatment apparatus for modifying the surface to be treated while fixing the jet nozzle.
C…ケース、10…噴出口、P…圧縮気体供給源、11…ガイド、11a…誘導片、W,W1,W2…ワーク、12,14〜19,22…処理対象面、V…吸引手段、E…移動可能領域、F…プラズマ流、n…端部、20…小径部、21…大径部、23,25…搬送用治具、24,26…流通孔 C: Case, 10: Jet port, P: Compressed gas supply source, 11: Guide, 11a: Guide piece, W, W1, W2 ... Workpiece, 12, 14-19, 22 ... Surface to be processed, V ... Suction means, E ... movable region, F ... plasma flow, n ... end, 20 ... small diameter portion, 21 ... large diameter portion, 23, 25 ... conveying jig, 24, 26 ... flow hole
Claims (6)
このケースに設けられるとともに、このケース内で生成されたプラズマを噴出する噴出口と、
上記ケースに圧縮気体を供給する圧縮気体供給源とを備え、
上記ケース内で生成されたプラズマが、圧縮気体とともにプラズマ流として上記噴出口からワークの処理対象面側に噴出され、この噴出されたプラズマ流で上記処理対象面を改質する表面処理装置であって、
上記噴出口から噴出されたプラズマ流を上記処理対象面に沿って吸引するとともに、このプラズマ流を上記処理対象面の端部まで誘導する吸引力が備えられた吸引手段が設けられてなる表面処理装置。 A case for generating plasma,
A jet outlet that is provided in the case and jets the plasma generated in the case;
A compressed gas supply source for supplying compressed gas to the case,
In the surface treatment apparatus, the plasma generated in the case is jetted together with the compressed gas as a plasma flow from the jet port toward the workpiece surface to be treated, and the treated plasma surface is modified by the jetted plasma flow. And
Surface treatment provided with suction means provided with suction force for sucking the plasma flow ejected from the jet outlet along the surface to be treated and guiding the plasma flow to the end of the surface to be treated. apparatus.
この搬送用治具で上記大径部をふさぐ一方、
上記搬送用治具には流通孔が形成され、この流通孔の一端を上記小径部に接続し、他端を上記吸引手段に接続した請求項5に記載の表面処理装置。 A transport jig is provided,
While closing the large diameter part with this conveying jig,
The surface treatment apparatus according to claim 5, wherein a flow hole is formed in the conveying jig, one end of the flow hole is connected to the small diameter portion, and the other end is connected to the suction means.
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